Изменчивость нагрузок. Классификация и сочетание нагрузки. Нормативные и расчетные нагрузки.

Классификация нагрузок:

-Постоянные(вес несущих и ограждающих конструкций, вес грунта и его давление от собственного веса, усилие от преднапряжения)- определяются на основе физических характеристик материала и размеров конструкций

-Временные(Кратковременные: нагрузка от людей, временное оборудование, снег, ветер, гололед, температурные нагрузки. Длительные: стационарное оборудование, усилия, возникающие от усадки и ползучести бетона, нагревание от жидкости, снег. Особые: сейсмические и взрывные)

Указанные нагрузки учитываются сочетаниями:

-особые сочетания (учитывают одновременно действие постоянных и временных нагрузок)

-дополнительные (учитывают одновременно действие постоянных и временных длительных нагрузок, а так же действие одной из особых нагрузок)

При расчетах в зависимости от состава учитываемых нагрузок различают два сочетания: основное и дополнительное.

В процессе проектирования и расчета следует учитывать все нагрузки, возникающие при эксплуатации, изготовлении, транспортировки и монтажа.

Нормативные нагрузки:

-это наибольшие по значению нагрузки, которые могут действовать на конструкцию в период эксплуатации(испол. для второй группы предельных состояний)

Расчетные нагрузки:

-определяются с учетом возможного отклонения нормативных значений в неблагоприятные стороны(испол. для первой группы).

Расчетные нагрузки применяются для расчетов на прочность, местную и общую устойчивость.

Нормативные нагрузки испол. для расчетов на прогиб, деформации раскрытия трещин

16.Основная идея создания преднапряженных ж/б конструкций. Способы создания предварительного напряжения. Анкеровка напрягаемой арматуры. Достоинства и недостатки преднапряженных ж/б элементов.

Основная идея:

Благодаря созданию обжатия в бетоне там, где в результате воздействия нагрузки появляются растягивающие напряжения, в растянутой зоне бетона должны быть преодолены предварительно сжимающие напряжения раньше, чем возникает действие растяжения.

Методы создания предварительного напряжения:

1. На упоры (т.е. до бетонирования) - заводской метод. После обрезания арматуры, часть напряжения теряется. В процессе выдерживания, когда бетон набрал прочность, часть напряжений так же теряется. Такая конструкция пригодна для складирования. Как только напряженная арматура набрала 70% прочности, она передает ее на бетон. Такая прочность называется передаточной. Этот метод используется в ПГС и в мостостроении.

2. Натяжение на бетон (после бетонирования) – площадочный метод. Основан на нагнетании бетонного раствора для создания совместной работы. Такой метод получил хорошее применение на внеклассных мостах.

Способы натяжения арматуры:

1.Механический- относительное удлинение арматуры получают вытяжкой с помощью механического или гидравлического домкрата

2.Электротермический- концы нагретой арматуры анкеруют на упорах формы, препятствующих ее укорочению при охлаждении и следовательно арматура пытается сократиться, но т.к. она заанкерована, в ней появляются натяжения, передающиеся на бетон

3.Физико-химический- при этом способе для создания предварительно напряженной конструкции используется цемент. Этим способом создается напряжение плотности в бетоне. За счет высокой плотности влага не проникает в бетон.

17.Назначение величины предварительного напряжения арматуры σ sp. Потери предварительного напряжения (первые и вторые)

Стержневая арматура:

σ sp ≤ 0, 9 Rsn- нормативная величина

σ sp > 0, 3 Rsn

Канаты и проволока:

σ sp ≤ 0, 8 Rsn

σ sp > 0, 3 Rsn

При натяжении арматуры на бетон учитываются потери:

Первые потери - это такие потери, которые появляются в период натяжения.

1.Потери напряжений при релаксации арматуры

2. Потери, связанные с температурой

3. Потери от деформации стальной формы

4.деформация анкеров

Вторые потери - это потери в момент передачи усилий с арматуры на бетон.

1.Потеря напряжения при усадки

2.Потеря при ползучести бетона

18.Способы напряжения арматуры и определение напряжений σ sp. Материалы для преднапряженных ж/б конструкций.

Способы натяжения арматуры:

1.Механический- относительное удлинение арматуры получают вытяжкой с помощью механического или гидравлического домкрата

Для высокопрочных сталей относительное усилие равно ε sp=Δ l ⁄ l => σ sp = ε sp* Es

2.Электротермический- концы нагретой арматуры анкеруют на упорах формы, препятствующих ее укорочению при охлаждении и следовательно арматура пытается сократиться, но т.к. она заанкерована, в ней появляются натяжения, передающиеся на бетон.

ε sp= α t *l*t кр =>

=> σ sp= α t *l*t кр* Es

где t кр- критическая температура

Es- модуль арматуры

3.Физико-химический- при этом способе для создания предварительно напряженной конструкции используется цемент. Этим способом создается напряжение плотности в бетоне. За счет высокой плотности влага не проникает в бетон.

19.Разрушения изгибаемых элементов по нормальным сечениям.